Устройство измерения тепловой энергии теплоносителя



Устройство измерения тепловой энергии теплоносителя
Устройство измерения тепловой энергии теплоносителя
Устройство измерения тепловой энергии теплоносителя
Устройство измерения тепловой энергии теплоносителя
Устройство измерения тепловой энергии теплоносителя

 


Владельцы патента RU 2575470:

Сазонов Тарас Григорьевич (RU)
Сазонов Григорий Николаевич (RU)

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения тепловой энергии носителей тепла. Устройство измерения тепловой энергии, содержащее входной и два выходных канала, термометр для измерения температуры теплоносителя и распределения его в выходные каналы и счетчик количества тепла. Все каналы механизма распределения выполнены со стабилизаторами теплового потока и имеют одинаковые проходные сечения. Выходные каналы расположены друг за другом в последовательности: вспомогательный канал (ВК) и измерительный канал (ИК). Во вспомогательный канал установлен второй счетчик. Счетчик в канале ИК показывает расход тепловой энергии как произведение пройденного объема теплоносителя за определенный период времени на верхнее значение температуры диапазона измерения термометра, а счетчик в канала ВК фиксирует объем теплоносителя как разницу общего прошедшего объема теплоносителя и объема прошедшего через канал ИК. Наличие дополнительного входа для подключения второго термометра позволяет производить измерение тепловой энергии по разнице температуры на входе и выходе локальной сети потребления. Технический результат - повышение функциональных возможностей устройства. 5 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для измерения тепловой энергии в системах водоснабжения, отопления и вентиляции способом управления потоком теплоносителя в зависимости от его температуры в два выходных канала, представляющих собой внутреннюю шкалу распределения по температуре.

Для реализации способа появился термин или понятие деление входного канала на два конструктивно одинаковых выходных канала. Если учесть функциональное назначение в системах измерения, выбор способа разделения зависит от конечного назначения и условий использования, точности измерения и разновидностей теплоносителя. В предлагаемом устройстве реализуется прямоточный способ прохождения теплоносителя через устройство с радиально-угловым последовательным распределением потока через стабилизированные подающие и принимающие каналы, изготовленные с точностью, обеспечивающие получение ламинарного потока в необходимом диапазоне скоростей теплоносителей, геометрической точности и условий прохождения теплоносителя.

Измерение тепловой энергии теплоносителя в локальных системах конечного потребления Q определяется как произведение объема W теплоносителя, его температуры T и удельной теплоемкости C теплоносителя:

Q=C*W*T.

Если потребитель возвращает теплоноситель поставщику или используется последовательное потребление теплоносителя, то измерение тепловой энергии производится с учетом разности температур, для чего на выходе локальной системы устанавливается второй термометр и по разности температуры двух термометров определяют расход тепловой энергии:

Q=C*W(Tвхода-Tвыхода).

Цель изобретения - создание малогабаритных механических приборов измерения тепловой энергии на базе внутренней шкалы измерения температуры теплоносителя, позволяющей реализовать механическое множительное устройство, производящее перемножение текущих значений температуры теплоносителя на его текущий объем и зафиксировать его счетчиками пройденного объема теплоносителя.

В результате поиска аналогов для реализации цели не обнаружено.

Известно устройство (Заявка 2000133259/20 от 28.12.2000) тепломер для сетей теплоснабжения, в котором в качестве измерителя температуры и исполнительного механизма перекрытия двух выходных каналов (измерительный и обводной) используется сильфон. Механизм распределения теплоносителя имеет два выходных канала, на входе в каналы установлены клапаны, соединенные на подвижном штоке, приводом которого является сильфон, измеряющий температуру теплоносителя, в измерительном канале установлен счетчик тепломера, а его выход соединен с выходным коллектором, объединяющим оба выходных канала. При изменении температуры теплоносителя изменяется длина сильфона, а связанные с ним клапана изменяют проходное сечение, что приводит к перераспределению теплоносителя.

Недостатками такого решения являются: а) узкий диапазон измерения; б) нелинейная характеристика клапанного распределения; в) отсутствует аппарат контроля температуры и объема; г) выходные каналы имеют разные характеристики, влияющие на точность измерения устройства; д) нет механизма компенсации измерения температуры по давлению.

Технический результат достигается - в устройство установлен термометр с механическим выходом, управляющий механизмом распределения теплового потока, а в виде шкалы измерения выступает выходной канал, разделенный на два одинаковых канала, один вспомогательный, а второй измерительный. Механизм управления поворачивается в пределах шкалы измерения, согласованной со шкалой распределения и теплоноситель распределяется пропорционально текущему значению температуры.

Цель достигается: а) для повышения точности и чувствительности измерения механизм распределения выполнен в виде стабилизаторов потока входного и выходных каналов одинаковой длины, ширины и с одинаковым количеством равномерно установленных с одним шагом разделяющих поток перегородок; б) распределение теплоносителя выполнено осевым прямоточным непосредственно в два стабилизированных выходных канала, расположенных друг за другом через разделительную перегородку каналов; в) подвес механизма распределения выполнен последовательным включением в измерительную цепь второго внешнего термометра с механическим выходом и такой же характеристикой как внутренний термометр с вращением в противоположную сторону; г) устройство последовательного подвеса реализовано креплением второго конца внутреннего термометра к подвижной промежуточной опоре, жестко связанной с осью механизма, на втором конце которой установлена магнитная муфта.

Устройство состоит из корпуса входного канала 1, корпуса выходных каналов 2 (ВК и ИК), распределителя потока 3, узла термометра 7 с термометром 9 с креплением наружного конца на самом распределителе, а внутренний конец термометра закреплен на промежуточной опоре 5, жестко связанной с осью, на втором конце которой установлена магнитная муфта. Ось распределителя 3 вращается в подшипниках 10, передней опоре 6 и опоре разделителя полостей магнитной муфты 11, обеспечивая возможность последовательного подсоединения внешних измерительных приборов. Осевой поворотный распределитель потока теплоносителя 3 в виде стабилизатора входного потока поворачивается на оси механизма; диаметральный приемник теплоносителя 4 в виде двух выходных стабилизаторов потока, закреплен в этом же корпусе устройства, из которых теплоноситель поступает непосредственно в выходные каналы. Корпуса 1 и 2 имеют резьбовое соединение и крепятся гайкой 13 с уплотнителем 14.

На фиг. 1 показан продольный разрез устройства по ходу движения входного потока теплоносителя, установленного на отметке минимальной температуры, разрезы и вид со стороны установки счетчиков расхода. В этом положении весь поток теплоносителя распределяется в ВК канал. При температуре теплоносителя, равной верхнему значению шкалы измерения термометра, механизм распределения потока теплоносителя откроет канал ИК и весь теплоноситель проходит через этот канал. В промежуточных значениях распределитель потока отрабатывает текущие значения температуры, распределяя поток в оба канала, пропорциональность распределения определяется характеристиками термометра.

На поперечном разрезе устройства показан корпус выходных каналов 2, стабилизаторы потока теплоносителя разделителя каналов 4 и перегородка между каналами 8 (фиг.2).

На виде А показаны места подсоединения счетчиков пройденного объема теплоносителя и узел подсоединения внешнего термометра 12 магнитной муфты 11 (фиг.3).

На сечении В-В показаны термометр 9 с промежуточной опорой 5, жестко закрепленной на поворачивающейся общей оси устройства, и механизм распределения потока со стабилизаторами в положении начала шкалы отсчета (фиг.4).

На сечении Г-Г показан поперечный разрез передней опоры 6 (фиг.5).

Устройство устанавливается в локальные сети отопления и вентиляции как универсальный измеритель теплового потока: пройденного объема теплоносителя, его температуры и потребленной тепловой энергии.

Устройство измерения тепловой энергии, содержащее входной и два выходных канала, термометр для измерения температуры теплоносителя и распределения его в выходные каналы и счетчик количества тепла, отличающееся тем, что все каналы механизма распределения выполнены со стабилизаторами теплового потока и имеют одинаковые проходные сечения, выходные каналы расположены друг за другом в последовательности: вспомогательный канал (ВК) и измерительный канал (ИК), во вспомогательный канал установлен второй счетчик, причем механизм распределения теплоносителя по направлению прямоточный, а по температуре пропорциональный, счетчик в канале ИК показывает расход тепловой энергии как произведение пройденного объема теплоносителя за определенный период времени на верхнее значение температуры диапазона измерения термометра, а счетчик в канала ВК фиксирует объем теплоносителя как разницу общего прошедшего объема теплоносителя и объема прошедшего через канал ИК, при этом наличие дополнительного входа для подключения второго термометра позволяет производить измерение тепловой энергии по разнице температуры на входе и выходе локальной сети потребления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплотехническим измерениям и может быть использовано для измерения количества расходуемой тепловой энергии в системах теплоснабжения. Согласно заявленному способу в соответствии с законом Ньютона-Рихмана измеряется разность средних температур отопительного прибора и воздуха, которая умножается на коэффициент теплоотдачи отопительного прибора.

Изобретение относится к области тепловых измерений и может быть использовано при исследовании теплообмена и управления процессами в металлургии, энергетике и других отраслях народного хозяйства.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в авиационной и космической технике. Предложено формирование датчика температуры и теплового потока осуществить непосредственно на поверхности модели разной степени кривизны без морщин и без нарушения целостности модели и физических процессов обтекания на поверхности модели и газового потока.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для учета тепловой энергии. Способ измерения тепловой энергии реализуется на измерении текущих значений температуры и переноса их значений на показатели расхода теплоносителя посредством деления потока на две составляющие и распределения теплоносителя в два выходных канала - Tmin канал начала отсчета и Tmax информационный канал, согласованные со шкалой термометра.

Изобретение относится к области теплометрии и может быть использовано для измерения поглощающей и излучающей способностей тонкопленочных образцов, например образцов теплозащитных экранов, используемых в космической промышленности.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в процессе физико-химических методов анализа химических соединений. Заявлен дифференциальный массивный тонкопленочный калориметр для определения тепловых эффектов адсорбции или химических реакций газов, содержащий тонкопленочные каталитически активные измерительные рабочие массы и массы сравнения, размещенные на диэлектрической подложке и соединенные с источником нагревающего массы тока.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для измерения теплоотдачи с поверхностей, например, нагревательных устройств в теплосетях зданий для контроля систем отопления, для определения величины утечек тепла в зданиях и в других областях, в которых необходимо контролировать процессы теплообмена.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для термостатирования калориметрических установок. .

Изобретение относится к области теплометрии и может быть использовано при измерении количества тепла, выделяющегося при контакте сухих дисперсных материалов с водой или другими жидкостями.

Изобретение относится к технике физико-химических методов анализа химических соединений и может быть использовано для измерения теплоты химических реакций. .
Наверх